纳米TiC/NiTi超弹复合材料

亚微米晶胞强化

利用激光粉末床熔凝使TiC纳米颗粒原位析出并构建亚微米晶胞结构，从而获得高拉伸回复应变的镍钛基复合材料。

马成龙 · Ge, Qing · Yuan, Luhao · 顾冬冬 · Dai, Donghua · Setchi, Rossitza · Meiping, Wu · Yu, Liu · Dongya, Li · 马帅 · Xin, Peng · Ziyu, Fang

Composites Part B: Engineering 2023

参数信息

回复应变

2.3 %

技术优势

能产生稳定回复应变

在300 MPa拉伸载荷下表现出2.3%的稳定回复应变，这得益于亚微米晶胞强化结构，使材料在较大应力下仍能完全回复形状。

晶粒取向更均匀

在优化参数下，复合材料沿构建方向呈现弱织构，意味着晶粒取向分布更均匀，有助于各向同性力学性能。

晶胞结构细小

激光扫描速度影响晶胞尺寸，优化后获得更细小的晶胞结构，有利于提高强度和回复性能。

应用场景

• 形状记忆合金：高回复应变使器件在大变形下仍能恢复形状，提升驱动器可靠性。
• 激光粉末床熔凝：LPBF工艺直接构筑均匀晶胞强化结构，免去后续热处理。
• 复合材料构件：TiC原位析出强化，可定制复杂形状构件。
• 柔性驱动器：高回复应变和均匀取向适合反复变形的柔性驱动场景。